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论文摘要:电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位,是一门实践性很强的技术,有必要在电力技术人才培养中实施电气试验实训。介绍了电气试验实训室的建设以及按照电力企业标准化作业流程组织教学的实践,实现学院与企业岗位的有效对接,确保了学生入职后能尽快进入角色。
电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位。电力系统运行着众多的电力设备,而电力设备的安全运行是保证安全可靠发供电的前提。电气试验人员在保证电力设备安全运行方面担负着重要责任,电力企业对电气试验从业人员的能力和素质提出了较高要求。而电气试验是一门实践性很强的技术,依靠传统的以理论讲授为主的人才培养模式达不到培养学生实践动手能力和职业素质的目的,导致学生入职后不能尽快进入角色,因此,有必要在电力技术人才培养中实施电气试验实训。电气试验实训是立足于电气试验实训室建设,按照电力企业电气试验的标准化作业流程来组织教学的,学生有动手操作的条件,且在教学实施过程中充分体现了职业性,很好地解决了上述难题。
一、电气试验实训室的建设
1.电气试验实训室的基建
四川电力职业技术学院(以下简称“学院”)于2008年7月被教育部和财政部确定为“国家示范性高等职业院校建设单位”,共批准了6个示范建设专业和48个实验实训室(区)建设项目。电气试验实训室建设项目正是其中之一,将以高压实验室为基础进行扩建。
学院原有的高压实验室是为满足“高电压技术”课程教学需要而设立的,教学仪器设备少,仅能开展几个常规的高压试验项目和气体放电的验证性实验,因场地和课时有限,基本上都由教师演示给学生看,学生动手机会少且与生产实际脱节,不利于培养学生的动手能力。为建设好电气试验实训室,秉承学院“服务川电、面向全国、走向市场、科学发展”的办学指导思想和“植根电力,与光明同行”的办学理念,按照“资源优化、实践为主、工学结合”的思路,加强与行业内电力企业的合作,组织教师进行调研,与来自四川省电力公司等企业专家讨论,共同制订建设方案。
考虑到变电检修实训场地和一次设备以及投资费用、教学安全等因素,实训室的基建以试验仪器设备购置为主,能基本实现电力设备预防性项目试验方法、原理和结果分析判断等实训功能,满足“实践教学、技能培训、职业技能鉴定和资格认证、生产技术服务及承办技能比武”的要求,确保每一位学生有足够的训练时间和操作次数,达到真正掌握各项试验技能的目的,并体现出建设的先进性、生产性、综合性、开放性和示范性。
项目建设方案获得批准后,学院按照要求有条不紊地进行了设备招标采购、合同签订、到货验收、配套设施建设等各项工作,确保了建设项目的顺利进行。
2.电气试验实训项目的开发
电气试验实训项目的开发是实训室建设的另一项重要任务,关系着项目的建设成效。
实训项目的开发既要满足专业教学标准的要求,为校内生产性实训提供良好条件,践行“工学结合,以就业为导向”的人才培养模式,又要服务于企业、社会的培训功能需求,可以对电力企业生产岗位人员进行岗位技能训练,实现校企合作,共建共享,培养电力行业和社会需要的高素质技能型人才。因此,和供电企业专家一起共同开发了55个实训项目。在设备采购合同签订后,编写了《电气试验实训指导书》。这本指导书是参照企业电气试验工作的标准化作业流程,在按照教学规律提炼加工后,以教学模块形式展现,共有55个具体试验项目的实训指导书。考核标准采用的是《四川省电力公司电气试验岗位技能考核标准》,实现学院与企业岗位的有效对接。这些教学资料的准备一方面能满足“电机设备运行与检修”、“电气设备检修”、“高电压技术”和“电气设备运行与维护”等专业课程的教学需求以及电气试验实训环节的教学需求,培养在校生具有电气试验的基本能力,为今后从电运行、变电检修和电气试验工作打下一定的基础。另一方面还能有效服务社会,承担培训和技术服务等工作,服务于四川省电力公司电气试验工的技能培训,同时兼顾变电检修工的岗位资格培训、在岗学习、技能调考、职业技能鉴定、优秀技能人才选拔等需要以及四川省电力公司新进人员和电力类专业毕业生技能训练。
二、电气试验实训的教学特点
1.实训教学场地机动灵活
为模拟真实的企业工作环境以及适应电气试验实训项目增多的变化,电气试验实训突破了原有实验室的场地限制和被试设备的依赖,将变电检修实训场地及其电力设备一并作为教学设施开展电气试验实训教学。电气试验实训教学没有固定场所的限制,可根据需要随电力设备流动,只要具备试验条件就可以开展实训教学。
2.实训教学以点带面
实训项目的开展依赖于电力设备的配置。鉴于教学场地和投资有限等因素,作为被试设备的电力设备不可能包含生产性企业所有种类、规格的设备,但设备配置尽量兼顾了代表性和前瞻性。因此,电气试验实训项目的选择和开展要立足现有电力设备进行以点带面的教学,辅以教方法、教思路,注重能力培训,让学生到工作岗位后仍然不落伍。
3.实训教学情境现场化
首先是电力设备模仿变电站间隔进行布置,其次是配备了与企业班组水平一致的工器具,最后是相关的安全设施一样不少,电气试验完全可以现场化。一个合格的电气试验人员首先要具备全面的安全技术知识、良好的安全自我保护意识。对于在校学生来说,安全也是第一重要的。在校学生没有从业经验,必须在一定的情境中强化他们的安全意识。
4. 实训动员
为强调电气试验工作的严肃性和安全的重要性,要在实训前对学生进行动员,将电气试验工作与医生的诊病工作进行对比,医生给人看病需要责任心、知识、技能、经验及不断改进的医疗检测仪器与手段,电气试验人员也同样需要责任心、知识、技能、经验及不断改进的试验仪器与技术。要让学生认识到,电气试验人员的工作失误可能既危及电网及电力设备的安全又危及自身及他人的生命安全,这就是悬在所有电气试验人员头上的“达摩克利斯之剑”,在教学中必须要贯彻始终。
三、电气试验实训的教学组织
电气试验实训教学过程体现了工学结合,是参照四川省电力公司标准化作业流程的要求进行的,目的是确保学生入职后能尽快进入角色。实训教学过程分为试验准备、试验、试验总结和考核这三个阶段,每个阶段按照实训指导书都有具体的要求,学生在实训过程中完成必须的工作任务,教师完成对学生操作技能、工作态度等的考核。
1.试验准备
(1)准备工作安排。在教师的指导下,学生一要现场勘察,掌握现场实际情况;二要做好技术准备,相关技术资料准备齐全,制订试验方案并获得批准。
(2)作业人员要求。学生(现场作业人员)的身体状况、精神状态良好;具备必要的电气知识,基本掌握本专业作业技能及《电业安全工作规程》的相关知识;教师必须具备电气试验实训指导资格。
(3)仪器仪表和工具点检。学生按照指导书的要求逐项核查试验用仪器仪表和工具的名称、规格和数量。
(4)危险点分析。教师向学生详细交代试验中可能危及安全的事项:作业场地的特点,如带电、交叉作业、高空等可能带来的危险因素;工作中使用的仪器仪表、设备、工具等可能带来的危害或设备异常;操作程序颠倒、接线错误、操作方法的失误等可能带来的危害或设备异常;学生身体状况不适、思想波动、不安全行为、技术水平能力不足等可能带来的危害或设备异常;其他可能带来危害或造成设备异常的不安全因素。
(5)做好安全措施。教师向学生交代安全措施:接拆试验电源应采取的措施;使用各类工器具的措施,如梯子、电动工具等;特殊工作措施,如高空作业等;专业交叉作业措施,如检修、保护传动等;设备加压应采取的措施,被试设备设围栏、加压前注意监护并大声呼唱等;试验过程中仪器仪表移位、消除故障的措施;试验结束后,接地放电、拆除试验线和短路线的措施;对危险点、相邻带电部位所采取的措施;工作票中规定的安全措施。
(6)试验分工。教师明确每个学生所承担的试验项目,明确每一项试验项目的接线人和仪器操作人。
2.试验
(1)开工。办理工作票,在现场教师以工作许可人身份向学生交代工作票及安全措施,教师又作为工作负责人和学生共同负责检查安全措施;教师交代工作票内容及危险点;学生在工作地点设安全围栏,向外悬挂“止步,高压危险”标示牌,至少每5m一个标示牌。
(2)试验项目和操作标准。教师交代试验项目、方法、接线、安全措施注意事项、试验结果判据和责任人。试验器具应靠近被试电力设备,所有带电部分应互相隔开,面向试验人员并处于视线之内。操作者的活动范围及与带电部分的最小允许距离应满足规定要求。因试验需要断开电气设备接头时,拆前应做好标记,恢复连接后应进行检查。试验接线应清晰明了、正确无误,操作顺序应有条不紊。
(3)竣工。学生关闭试验电源、拆除试验线;清点工具、回收材料、清理工作现场,不留任何物品;教师检查现场恢复情况后,学生撤出试验现场,填写试验记录,办理工作票终结手续。
3.试验总结和考核
(1)学生应根据试验记录,对试验项目、测量数据、被试设备名称和编号、仪器仪表名称、气象条件及试验时间等进行详细记录,作为分析和判断设备状态的依据,对被试电力设备做出整体评价;记录存在问题及处理意见。
(2)教师对学生执行指导书情况进行考核,重点考查学生对安全技术知识的掌握情况和试验技能的掌握程度以及实训过程中表现出来的工作态度、工作能力、团队合作精神等综合素质。学生只要具备了基本的安全技术知识、较为熟练的试验技能和严谨的工作作风,就可以评定为“合格”等级。
四、电气试验实训教学过程中要注意的问题
电气试验是一门实践性很强的技术,因此在实训教学过程中,首先要注重学生试验技能的培养,要求学生熟练地掌握试验方法,正确地使用试验仪器,能对被试电力设备进行正确的试验,还要注意从以下几个方面引导学生逐步提高发现问题、分析问题和解决问题的能力:对试验中的环境条件、被试电力设备外部状况、试验中各种干扰对试验结果的影响进行分析排除;对电力设备除了掌握其原理外,还要对其内部结构、绝缘材料、导电材料、主要部件及其在运行中的工作状况进行了解,关注容易出问题的部件及故障原因,这些故障与哪些试验参数相关,会引起哪些参数发生变化,可以通过哪些试验手段、项目检测出来。
五、结语
综上所述,要将电气试验实训办好,达到培养高素质技能人才的目标,实训室必须设备设施齐备,教师要按照电力企业标准化作业流程组织教学,培养学生的试验操作技能和根据试验结果分析判断被试电力设备状况的能力,并在实训中强化学生的安全意识和严肃认真的工作态度,以确保学生入职后能尽快进入角色。
参考文献
[1]陈天翔,王寅仲,海世杰.电气试验[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2]李景禄,等.高压电气设备试验与状态诊断[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)01C-
0027-02
电气自动化技术专业的一个鲜明特点是实践性非常强,其人才培养目标是培养适应社会发展需要的具有创新意识和实践能力的高素质人才。实现其培养目标的关键是让学生通过大量的动手实践,参与实际的教学活动,并获得良好的效果。因此构建电气自动化技术专业新的实践教学模式是当前教学工作的重中之重。
在当前大力发展职业教育的新形势下,职业技能大赛的作用、影响力和人们的关注度逐年提高和攀升,这更加促使职业教育工作者深入思考在今后的教育教学过程中如何更好地发挥大赛的引领作用。例如教学内容的选取、实训方式的改革、课程体系的更新、实践基地的建设和育人理念的确立等。
近年来,我院非常重视学生的职业技能竞赛,自2009年以来在自治区级以上各类职业技能竞赛中取得良好成绩。与此同时,我院组织教学团队同步开展职业技能竞赛引领教学改革的相关课题研究,在技能竞赛的训练方法、课程整合优化等方面取得初步的研究成果。在此基础上,以我院电气自动化技术专业为对象,改革实践课程体系、实验教学、实践基地、毕业设计等四个重要环节,逐渐探索以技能竞赛为导向的实践教学模式的有效途径。
一、以技能竞赛为导向的实践教学理念
技能竞赛是一个完整的项目式或任务式实践活动。其核心就是将实践教学内容任务化,以竞赛项目形式完成实践任务,将竞赛项目细分为各个有机相连的子任务,以竞赛活动为载体,使学习者逐个突破子任务,达到完成整个项目的明确目标。它打破了传统实践教学中教师“单向灌输”、学生“被动接收”的教学方式,变被动实践为主动参与,教师不断地激励学生,最大限度地调动学生学习的积极性和实践兴趣。它以现代教育理念为指导,以实用为主,以学生发展为主,改变知识的单向传播,强调形成积极、主动的学习态度,强调竞争与合作。在实践教学中既有“教”的设计又有“学”的设计,既有自主学习、实践又有合作探究,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。实践证明,以技能竞赛为导向的实践教学可以大大提高学生的主动实践能力。
二、实践课程体系的改革与创新
电气自动化技术专业的实践课程体系改革主要围绕自动化生产线安装与调试技能竞赛、维修电工技能竞赛和电子设计竞赛等项目来开展研究。这些竞赛项目涵盖机械、电子、电气、气动、传感器、PLC编程应用、单片机编程应用、触摸屏组态、工业网络等多学科交叉技术,基本覆盖本专业的核心技术。这些技术的掌握和应用对本专业学生的专业知识、职业素养、岗位能力、综合素质的培养具有重要作用。因此基于上述核心技术,研究开发一种全新的实践课程体系至关重要。
基于技能竞赛为导向的理念,吸收国内外著名高职院校教学改革的经验,分析我院办学特点和人才培养目标,提出了电气自动化技术专业的三级递进式实践课程体系结构。
专业基础级实践课程。主要包括电路认知、电子电路设计、电子产品组装与调试、电工考证实训、C语言程序设计等课程。
专业技能级实践课程。主要包括电力电子技术实训、传感器技术实训、电气控制与PLC应用技术实训、变频调速技术实训、单片机应用技术实训、电机与拖动技术实训等课程。
专业应用级实践课程。主要包括维修电工技能实训、自动线安装与调试实训、电子产品设计与开发实训等课程。
该课程体系具有两个特色。一是课程体系按照先学基础、再学技能、最后综合应用,充分遵循由易到难、由浅入深、由简单到复杂、由宽泛到专业的认知规律,形成三级递进式课程体系。教学计划的安排也与之相适应,大一开设专业基础课,大二开设专业技能课,大二下学期、大三上学期开设专业应用级课程。二是课程体系建立在以技能竞赛为导向的教学理念上,开设的课程不是简单的级别罗列和划分,课程内容也不是传统的教学内容的照搬,而是基于三个竞赛项目的内容和要求进行综合考虑。所有课程均采用项目式教学,任务驱动,大大提高学生的主动实践能力和综合运用能力。
三、实验教学改革与创新
以实验课程体系和教学方法的改革为切入点,构筑先进的融理论教学与实践教学于一体、知识传授与能力培养相协调的专业实验平台。整合不同课程的相同实验课和实验内容,重新修编实验大纲和实验指导书,并充实、更新相关实验内容,调整基础性实验和综合性、设计性实验的要求;对实验教学方式进行改革,既有必做实验也有选做实验,既有课内实验也有多门课程的综合实验。实行开放式实验教学,充分利用电气自动化协会,开展丰富的课外科技实验活动,拓宽学生的视野,增长他们的见识,促进实验教学质量的提高。
四、实践基地建设和改革
近年来,我院大力投入实训基地建设,大大改善了实践教学条件。学院电工电子与自动化实训基地整合了部分教学实验室资源,成立校企合作中心、信号实训中心、电工电子基础技能训练中心、自动化技术中心、电子技术中心和创新基地。
根据三级递进式实践课程体系的设计思路,构建基础技能、专业技能、应用技能三大实训基地平台。
(一)专业基础实训平台
基本技能实训平台是训练学生专业基本技能,帮助他们形成良好专业素养的基础平台。平台设置了电子基本技能、电气基本技能、检测与转换3个实训模块,包括电工、电子技术基本实验,电路认知与焊接实训,电子产品装配与调试实训,各种电子电路的安装与调试实训,电工考证实训,电气设备安装与调试实训,机床控制电路安装与故障处理实训,传感器与检测技术实训,电力电子技术实训等项目。
(二)专业技能实训平台
专业技能实训平台包括单片机控制、PLC控制、变频调速等实训模块,共7个实训项目。该实训平台对于学生提高专业能力和职业能力具有非常重要的作用。它力求体现真实的职业环境,强调实训项目的应用性和操作的规范性,鼓励大胆创新实践,使学生保持与行业实际水平基本同步。
(三)专业应用实训平台
专业应用实训平台偏向于工程实践,由电子产品开发、电气工程项目设计、自动化生产线安装与调试3个实训项目组成。它们都是以项目的形式开展实践教学活动,完全按照技能竞赛项目的要求,将专业基础、专业技能和专业综合应用紧密结合的项目式教学。
电子产品开发项目:按照电子设计竞赛的要求,将电子技术、C语言程序设计、单片机应用技术等专业课程知识转化为实际应用――设计并制作出一款实用的电子产品。
电气工程项目设计:按照维修电工技能竞赛要求,将电工原理、电气控制技术、电机实训、电气设备故障处理实训、PLC实训等课程知识转化为实际的电气产品设计。
自动化生产线安装与调试项目:按照自动化生产线安装与调试技能竞赛要求,开设自动线安装与调试综合实训课程,该课程将气动技术、传感技术、PLC技术、变频和伺服驱动技术、触摸屏组态技术、工业网络技术等融为一体,采用理实一体化教学方法,基于YL-335B综合实训平台,通过系统设计、安装、编程、调试,达到使学生掌握电气自动化专业核心技术的目的。
五、毕业设计的改革与创新
毕业设计是实践教学的一个综合性应用环节,是学生灵活运用所学专业知识能力的重要体现,对提高他们的专业综合素质和就业竞争力有积极推动作用。因此,实践教学模式的改革离不开毕业设计环节,其改革主要从选题和成果形式两方面考虑。教师要根据学生的特点、兴趣、就业方向,以技能竞赛为导向,有针对性地布置选题,并充分利用自动化实训基地的各种设备作为毕业设计载体或控制对象。论文成果以设计作品、设计装置等物化产品为主,可以是电子产品设计类、电气工程设计或自动化生产线设计等课题,从而打破以往重理论轻实践的毕业设计要求,对进一步提高学生的动手实践能力、专业综合能力起促进作用。
目前,随着我国船舶制造和船舶修理行业的发展,船舶电气安装和船舶电气设备检测、维护、修理急需大量的有较强动手能力的技术人才,以解决船舶制造和船舶修理行业电气设备的运行、维护、检修、装配、调试等日常性技术工作的基本需求。船舶企业中能担任这类任务的技术专业的人才严重短缺。以船舶工业基地——浙江舟山为例,该市现有船舶配件企业100多家,近三年,许多企业的船舶电气的设备开发与安装的订单持续递增,生产企业的发展急需一大批具有现场操作能力又有理论知识的应用性技术人才,这给船舶电气自动化专业的人才培养提供了良好的发展机遇。
但是,船舶电气行业存在着从业人员的整体知识水平不高,生产力水平相对较低的严峻现实。据调查,在船舶电气安装、维修队伍中,70%以上的从业人员只有初中文化水平,那些具有理论水平和维修经验的综合型船舶电气维修人才最为紧缺,真正具有船舶电气零部件安装和故障诊断能力的优秀技工不足20%。提高船舶电气维修队伍素质的关键在加强职业教育,提高船舶电气维修岗位技能。因此高职院校的船舶类专业就要担当起船舶电气类专业人才培养的大任,尤其是实训建设方面,要强化学生的实践动手能力,在实践中提高船舶电气零部件安装和故障诊断能力。
2.船舶电气专业实训建设基本思路
目前职业院校培养出来的学生与企业岗位要求有一定的差距,要解决这个问题,人才培养模式改革的重点是教学过程的实贱性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。要重视学生校内学习与实际工作的一致性,探索课堂与实习地点的一体化。对于船舶电气相关专业来说,在校期间的实贱教学也同样非常重要,实训教学方法与手段、实训教学内容与船舶电气行业岗位要求的吻合度是关键。因此,有必要对船舶企业的岗位能力要求进行分析研宄,并为船舶电气专业教学服务,这对专业实训教学改革有重要的指导意义。
2.1 以岗位能力分析为起点,确立船舶电气专业课程教学改革基本依据
首先针对当前高职船舶电气专业教学现状,结合学院船舶电气实训基地情况,对船舶电气实训教学进行必要的整合。根据现代船舶电气技术的特点,从培养学生能力本位角度出发,综合分析现代船舶电气服务从业人员尤其是船舶电气专业应具备的基本能力和核心能力,并以此为依据,研宄开发实训教学内容有助于构建船舶电气类人才综合能力专业培养课程体系。
2.2 以实训教学质量为核心,培养与实际岗位必需核心技能
船舶电气实训教学应当突出核心能力的培养。现代船舶电气电控技术的超常规发展,相应的其检测维修技术也发生了根本性变革。传统的劳动密集型船舶电气维修业向劳动/技术双密集型转变,而目前高素质的船舶电气专业维修人才较缺乏。尤其是既有专业理论知识,又懂机电一体化和掌握现代船舶电气核心能力一一船舶电气电控系统检修,并具有较强动手能力的复合型人才更是奇缺。船舶电气实训教学改革的目的是以学生能力本位为核心,在校打下扎实的技能基础,着重致力于核心能力的培养,让毕业后就业的学生既能在现有岗位站稳脚跟,又能在今后的岗位上走得更远。改革是为了扎实基础,持续发展。要设法做到企业需要的,教学上都达到了;企业潜在需要的,教学上也做到了,只有这样我们的实训教学改革才是有成效的。
2.3 以配套实训设备开发为保障,保障实训质量,降低教学成本
通过对船舶电气专业核心技能实训教学的分析总结,我们认为船舶电气控制系统核心技能/应用技能的培养模式可以归纳如下:“教师多媒体在线演示教学—学生电气原理分析—学生台架控制系统安装界线、调试训练—学生船电设备排故训练”的核心能力/综合应用能力教学训练过程。通过模拟实船故障排除教学,把理论(电气设备原理)与实践教(学生电气控制系统安装、调试、排故演练)学融为一体,真正做到理论与实贱的一体化教学。为了有效降低实训教学成本,保障实训效果,学校应自我开发配套的教学设备供学生实训。
3.船舶电气专业实训体系建设
实训体系的建设,一般包括实训设备开发、实训教学方法和实训师资建设三方面内容。
3.1 实训教学设备开发
船舶电气实训教学设备是提高学生技能,搞好“能力本位”课程建设的关键。通过对国内有关电气教学设备制造厂家考察和调研,分析研宄了国内外有关船舶电气专业教学仪器设备的状况,目前所使用的船舶电气类专业教学实训设备存在一些问题。
实训设备的排故系统比较简单。如Y-A电机起动设备,规模小,继电器、接触器数量少,只针对单台电机控制,模块比较少,功能单一,不能进行变速、正反转制动等复杂控制。排故系统开发的软件与船舶电气故障的实际现象有一定的差距,影响教学的正确性,同时不能很好的体现船舶电气检测与维修的核心能力故障诊断与排除的思路。
未来的排故系统,以结合PLC、单片机来控制,以微机、弱电来控制电器,如单片机控制的船用三速锚机排故,PLC控制机舱自动化系统,包括数字量与模拟量的采纳来控制电器元件,最后控制终端电气设备。
国内生产的船舶电气类专业实训教学设备,只是简单的船舶电气部件组合,要满足教学需要,必须增加台套数以及实训指导教师数量,势必增加教学成本。根据以上的实际情况,如何解决这些矛盾,是船舶电气类专业实训教学建设中必须思考和解决的问题。通过配套设备的开发研宄,可以较好地解决船舶电气实训教学中设备的配套跟进,真正做到教学所需,实际所达,如开发船舶电气教学排故实训台(自动泵组)设备,等等。
3.2 实训教学方式
船舶电气专业适合使用综合整体设计、创造性的“项目集成式”实贱教学模式。在高职课程体系中,学生职业能力的培养目标被分解到不同的专业课程中。教师的教学都是依据某一具体课程展开。因此,学生的学习过程客观上被分成单元进行。于是,就产生了这样的问题,即使学生都很好地掌握了每门课程所要求的能力,也并不意味着学习效果的最优化。由于学生在学习过程中受到认识与实贱的局限,他们不可能对专业课程所要求的目标能力之间的相互联系有一个清楚的认识与把握。因此,在相互独立的专业课程学习结束后,对这些课程以实际工作情形为背景,以项目为载体,对学生的单元能力进行组装。这种组装,形象地说是“搭积木”,但是又不同于“搭积木”时的机械堆砌,它对单元能力的组装是通过集成来实现的,既把职业能力当成一个总体来理解,充分重视各单元能力的相互综合、连贯、配合,关注学生学习的迀移、运用和创新,从而达成“一加一”大于二的整体最优化效果。
3.3 实训师资建设
开展产学合作,强化实训师资建设。“师资互补、工学交替”人才培养形式,是学校与企业在师资合作、技术交流的基础上,共同制订人才培养方案,学生到企业生产实贱与在校学习相互交替的合作教育形式,是一种兼有师资培养和学生培养双重培养的产学合作方式。
从师资培养角度看,船舶电气专业建设要跟上技术进步、生产实际变化,必须让高职院校实训教学保持与企业需求同步,必须组建一支由社会同行专家、企业生产技术骨干等组成的实训兼职教师队伍。要按照“结构合理,数量充足,相对稳定,流动充实”的原则建没、培育好这一支队伍,让它与学校专职教师队伍形成互补,动态调节、优化整体师资队伍结构。从这一点上看,学校必须吸纳企业师资。从学校的实际看,船舶电气专业方向的学生总数比较多,实贱训练分布在各个船舶企业。从教学管理的角度也十分需要在企业中寻找、培育合适的指导教师,承担实践实训教学任务。
因此船舶电气的实训教师要走出去。只有走出去,在企业的生产第一线进行锻炼,参与企业的技术研发、生产管理,才能真正培养双师型教师。
从人才培养角度看,学校要实现人才培养目标,创新人才培养模式,培养出企业欢迎的学生。应用性技术人才必须具有的职业素质,如质量意识、安全意识、敬业意识等只靠学校教育是无法完成的,这需要企业环境、企业文化的熏陶,同时船舶电气技术也处于不断创新之中,只有在企业的直接参与下,学生在企业的具体实贱中才能掌握最新的技术。因此,只有与企业相结合,才能完成高职教育的培养目标。因此船舶电气专业的实训建设,必须利用船舶电气企业的资源优势,解决教学中实习、实贱条件上的困难,实施“产学合作 “工学交替”的教学模式。
4.结语
关键词:高职电气专业;企业文化;项目化综合实训;职业心理素质
高等职业教育培养高素质高技能型人才,要求学生在毕业时就具有较强的实践动手能力和实际工作能力,进入工作单位后能够立即进入工作角色。通过调研得到:为了体现高职教育教学精神,提高高职电气专业教学质量,提高学生对社会的吸引力,提高学生的就业能力,提高学生的职场适应性,还需要强化学生的综合职业素质,进行针对性的岗前综合训练。现在各高职院校都在大力建设实训基地,校企合作也得到高度的重视,那么,如何才能有效利用我们现有的教学和实训条件做好岗前综合实训呢?
一、高职学生特点分析
从认知与知识结构上讲,高职学生一个普遍的特点是基础知识不够扎实,对于工科学生而言,其在中学阶段的数理化基础直接影响到现在的学习,对于自己的认知不强。从学生情感的特点上讲,有轻微的抑郁症状、丰富而强烈的社会感情、微弱自卑、孤独、焦虑、困惑等,这些往往是社会、家庭、学校和学生自身的生理和心理特点等综合因素造成的。学生认知世界的方式、思维的方式也偏重于感性思维和形象性思维,不习惯于抽象的思维和逻辑推导。从意志品质上看,高职学生相对缺乏毅力,自制力和自控力不强。学生往往知道自己应该怎样做,但是不会克制自己,让自己做该做的。
现代企业对高素质高技能人才的需求看学历更看重能力和职业素质,而且企业对人才的需求不再单一。据调研,高职学生在校学习成绩的好坏并不能反映社会就业能力和职场适应能力的强弱。面临这样的情况,这无疑让我们陷入深深的思考:我们怎样做好学生在毕业前的综合素质的强化问题。
二、校内实训基地基本功能分析
高职教育的特色和优势是培养高技能人才,高技能人才是不能够从课本中教出来的,必须经过实践不断锻炼成长才能培养出来,校内实训基地是学生开展实践教学的前提和基础,只有高质量、高水平、现代化的实训基地,才能培养出高素质高技能的人才,才能促进学生职业能力的形成和发展,才能培养学生良好的职业理想、职业道德和职业素质。校内实训基地的基本功能有提供知识向能力转化的场所,拓宽与丰富学生专业知识面,创造职业岗位的实践环境,接触与学习高新技术,培养创业精神和创新能力以及提高职业素质和综合能力等。
我校电气专业实训基地为理论与实践的结合提供了训练的场所,使学生从“有所知”走向“有所为”。为了加强学生独立观察、分析和处理问题能力的形成,我校创造了一个生产现场模拟训练和真实训练的实践环境,让学生自己动手进行设计和操作,熟悉并掌握本行业的主要仪器设备和基本工具,以及生产工艺、基本技能、专业技术等。并且引入了较为先进的技术与设备,如MPS实验室和三菱实训室等,使学生可以涉猎高新技术领域,接触和学习高新技术,适应社会及行业日新月异的发展需要。展开技能操作、产品制作和项目实施等一系列模拟训练,既可培养学生的创业精神和实践能力,又可激发学生的创造性和创新思维,并使创造的欲望转化为能力。让学生在实际工作中运用已学专业知识和掌握的技术、技能,通过群体协作来完成训练项目,使学生不仅能取得实际工作经验,并能培养团队协作精神、群体沟通技巧、组织管理能力和领导艺术才能等综合素质与能力。
三、高职电气专业岗前综合实训实践分析
1.岗前企业文化的培训
(1)培训企业文化的重要性
企业文化是一种微观经营管理文化,是一个企业所凝结、积淀起来的一种文化氛围、价值观念、企业精神、经营境界和广大员工所认同的道德规范和行为方式。高职学生的企业文化素质对高职学生具有特殊意义的、与企业及其文化密切相关的特殊的文化素质,具有更强的针对性和实用性,因为这是与以就业为导向,培养实用型、应用型和技能型高等职业技术人才的培养目标高度一致和紧密相关的。通过企业文化的熏陶,让学生了解企业需要什么样的员工,理解个人在企业的角色以及个人与企业的关系,培养职业道德、敬业精神和团队意识。通过企业文化与校园文化的对比,让学生理解工作与学习的差异、企业制度与学校制度的差异,企业人际关系与校园人际关系的差异。这样学生进入企业后,可以尽快地融入企业,对企业增加亲切感和使命感。
(2)培训企业文化的方法
企业文化是企业经济活动管理活动的重要特色,不同企业的文化各具特点,丰富多彩。在岗前培训时可以有针对性地介绍相关企业的政策法规、规章制度、岗位技术规程、操作规范、安全生产和质量控制等方面知识,帮助学生正确地认识企业,建立正确的职业观,管理和规范个人在企业的行为。对于我们部分学生能进入企业岗前实训的,企业会对我们的学生集中进行培训,企业培训会采用如故事分析法、角色扮演法、游戏法、拓展训练等容易接受的形式,让学生参与和体验培训活动,潜移默化的将企业文化传给了学生。对于在校生可以结合学生的日常管理、思想品德课、专业教学、社会实践不断加以培养与训练。我们可以在校园内开辟一个专门的相关企业文化展览专栏,专门介绍不同企业文化的特点,收集有一定企业文化基础的企业内部文化刊物,帮助学生了解企业文化内容。平时在实训场所张贴一些体现企业文化的标语和有代表性的企业管理规章制度,通过这些方式营造浓厚的企业文化氛围,既体现了职业的道德规范和思想品质,同时又把岗位与学习紧密地结合在一起,非常有助于学生职业素质的培养,能有效提高学生对企业文化和管理的适应能力。我们可以邀请相关企业的专家来为学生作专题报告,介绍企业文化与企业精神,让学生了解企业的人才观、发展观以及企业对人才岗位综合素质的要求,从而加深对岗前培训内容的认识与理解,将岗前培训变为自己的自觉行动,收到真正的实效。
2.岗前电气专业技术的项目化训练
实训是培养技术应用型人才过程中不可或缺的重要环节。在对电气专业学生知识和能力构成进行分析的基础上,提出了岗前项目化综合实训的教学要求和方法,并在自行设计的实训设备中得到实现,通过教学实践达到了提高学生综合应用知识能力和操作技能的目的。
各高职院校将毕业生都送到企业进行岗前专业技术实训,也是非常困难的,这将受到各种因素和条件的约束。那么,在校园里我们有效利用现有的实训条件,做好毕业生岗前专业技术综合实训,显得尤为重要。据调研,部分高职院校已相当重视岗前的综合实训,并且具有岗前的实训环节,仿真岗位的专业培训,培养学生专业综合实践能力与创新能力,使学生掌握各种完整电气控制系统的设计、安装、调试、故障分析及排除故障等基本技能及技巧。
根据教学实践,总结得出:将4年所学的电气自动化专业主要技术融合为一体,充分利用现有的先进实训条件,通过电气自动控制项目化综合规范的训练,从继电器控制、PLC控制和工控组态与PLC控制3个方面对学生进行综合训练,即:通过一个典型电气控制项目,分组让学生自行设计电路控制电路图,并进行安装,接线,调试,故障排除;再将原继电器控制电路图,改装成PLC控制为主的电路图,并进行安装,接线,编程下载调试实现同样的功能;模拟现场的工艺流程,用工控组态实现上位机对PLC的控制,实现自动工控的目的。最终达到提高学生的综合应用专业技术和实际动手实践能力。
(1)用继电器控制电路实现项目的电气自动控制。
通过项目实训,要求学生自行设计电气电路,学生重新温故并掌握一般高低压电器设备的使用常识及维护;各种电器组件的安装及安装规范;电器设备的安全操作规范及操作规程。了解掌握高低压电器、测量仪表等配线工艺及安装工艺;各种电器组件及电器设备安装、调试、故障分析及排除故障等基本技能方法及技巧。
(2)用PLC技术实现项目的电气自动控制
通过项目训练,进行可编程控制器基本指令练习,同时在熟练掌握现有实验基础上,学生利用上位机,使用三菱FX2N系列软件编程,进行自行设计实训的开发与调试。
(3)用上位机与PLC技术实现项目的电气自动控制
通过项目实训,使学生对组态软件的框架结构有了大致的了解,能组态一些简单的工程项目,熟练应用组态软件中的各项功能;能根据工艺现场要求熟练制作动画流程。
总之,高职电气专业进行典型项目化综合训练,不仅能使学生增强对电气专业技术的整体理解,而且对4年所学的主要专业知识和技术能起到一个巩固并提高的作用,做到融会贯通,达到提高学生综合应用专业技术和实际动手实践的能力。而且,将现代先进的电气自动控制技术,在学校里的课堂上得以初步训练。学生在步入社会之后,学习新技术能更快的理解并接受,能促使学生在较短的时间内实现由学生向社会工作人员的转化。
3.岗前职业心理素质训练
职业心理素质主要包括积极心态、沟通技巧、面对压力、团队合作、创新能力和应变能力几方面。通过职业心理素质培训主要是解除学员各种焦虑、疑惑、自大、自卑甚至恐惧的消极心理,树立起积极职业心态,坚定成功信念,从而解决工作生活中的心态问题;使学员掌握沟通的基本技巧,促进与上下级、部门、同事之间沟通的能力,创造信任与安全的工作氛围;使学员学会改善情绪、抒解压力的方法与技巧,并学会变压力为动力,达到工作与生活的平衡,获得自己理想的状态;使学生认识如何成为一个好的团队成员,如何塑造优良的团队精神,如何在团队中学会沟通技巧、提高工作效率,充分发挥自身的价值;以创新为核心目标对学员进行整体、系统和综合的培养,其中既包含思想观念、思维的方式与习惯的改变;使学员能充分应用沟通技巧,工程技艺及时灵活地处理工作中的各种新问题,做到既不违反原则,又不损伤人际关系,同时又妥善地完成任务。我们在班会课或职业素质指导课上,采用课堂案例分析的方法,师生共同参与的形式,让学生切身体会一些课堂以外的东西,增强学生的职业心理素质。
参考文献
[关键词]理论教学 实训教学 CA6140车床电气故障分析
“常用机床的电气控制线路”是中等职业技术学校机电类专业课程《工厂电气控制设备》中的重要的一章内容,知识点主要是普通车床、平面磨床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床等常见机床的电气控制原理,以及各类机床常见的故障分析及排除。
为了帮助学生更直观地了解各类机床的电气工作过程,我校引入了亚龙YL-ZKT智能实训考核系统,学生可以在这种教学设备上进行各种电气故障的排除、训练和演示,以达到熟悉各种故障现象和熟练排除各种电气故障的训练目的。
我校亚龙YL-ZKT智能实训考核系统共有36台各种类型的机床智能实训考核台、多媒体计算机及智能实训考核系统软件组成。其中,YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台共有6台,该机床智能实训台是由多种电气元器件组成各种电气控制线路,并配有89C52型单片机、LED、键盘等组成的智能答题器,学生根据故障现象找到故障点,在电气原理图上找到故障点两端的编号后,只需在答题器上输入这两个编号,再按“确认”键即可,操作简单方便。
在《工厂电气控制设备》的教学中,各类机床故障的分析与排除是学生学习上的一个难点。要帮助学生突破难点,就要在教学方法上多下功夫。笔者在多年的教学实践中,通过采用多媒体课件辅助教学以及理论实训相结合的一体化教学模式,在理论教学中采取讲解法、演示法、设疑法,在实训环节中采取小组讨论、合作学习、自主学习等授导型教学方式,取得了较好的教学效果。下面,笔者就以《工厂电气控制设备》课程中“CA6140车床电
气故障分析”的教学设计为例,谈谈自己的教学实践。
一、理论教学
笔者在教学过程中,根据教学内容制作相关的多媒体课件,利用多媒体课件直观形象的特点进行理论教学。教学过程设计如下:
1.讲解工作原理。根据教学内容制作好多媒体课件,利用投影仪进行多媒体教学。首先,通过课件播放CA6140车床的电气原理图,教师对照原理图详细分析电路的工作过程,原理图如下。
在讲解和分析整个电路的工作过程中采取化整为零的方法,将整个电路图分为三部分,第一部分是主电路,第二部分是控制电路,第三部分是照明电路。先要分析主电路的组成,主电路由主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、刀架快速移动电动机M3组成,这三台电动机分别由三个接触器KM1、KM2、KM3的主触头来控制;然后分析控制电路的工作过程,按钮SB2是主轴电动机M1的启动按钮,SB1是M1的停止按钮,开关QS2是冷却泵电机的控制开关。另外,控制主轴电动机M1的接触器KM1的常开辅助触头串联在冷却泵电机的控制电路中,目的是实现顺序控制,即主轴电动机启动后,冷却泵电机才能启动,SB3是刀架快速移动电机的控制按钮,是个点动按钮;最后对照明电路中四盏指示灯点亮及熄灭过程做简单分析。
2.讲授故障分析的一般步骤和检测方法。首先,了解故障现象,其次根据故障现象,从原理图上分析产生故障的原因。最后,根据故障分析,找出可能产生故障的电气部位,并加以排除。电气线路故障检修的常用方法有测量电压法和测量电阻法,重点给学生讲解测量电阻法,强调一定要断电测量,而测量电压法因为要通电测量,较危险,不要求学生掌握。
3.多媒体课件动画演示。将整个电路的工作过程以动态的形式呈现给学生,进一步加深学生对电路工作过程的了解和认识,并通过对两个典型故障的分析和讲解,有效引导学生举一反三。
故障现象1:合上电源总开关QS1,通电指示灯HL不亮。
可能的故障原因:
(1)变压器一次侧无电压,即32~86~87~33之间的电路中有断路点。
故障现象2:合上QS1,HL亮,按下SB2,HL1亮,但主轴电动机不转,并发出嗡嗡声。可能的故障原因:主电路中电动机缺相,即三相电源中有一相断路。
排除故障:断开QS1,用万用表欧姆档分别测量42~45、47~50、52~55两点之间的电路,找出断路的故障点。
4.设置疑问,学生解答。教师分析完两个典型故障后,总结CA6140车床电气故障检测的方法及思路,并设置问题,让学生思考,并由学生来解答,以培养学生举一反三的能力,真正理解所学内容。
二、实训教学
理论教学结束后,进入实训教学,在YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台上进行模拟故障检测。在实训教学中的主要做法是:
1.学生分组。由于我校只有6台可供实训的CA6140车床考核台,故把所任教的班级学生(一般在40人左右)分成两批实训,每批又分成6小组,每小组3人左右,让成绩较好的学生和成绩较差的学生合理搭配,每组指定一名小组长,负责本组人员的各项管理。
2.合作学习。学生分组后成立各学习小组,各组成员在故障检测实训中,可以互相讨论、交流,对疑难问题可以共同探讨。利用学生争强好胜的心理,鼓励各小组学生竞赛,对每台智能考核台设置相同数量的故障点,看哪一组能最快最准地找出故障部位并加以排除,对表现出色的小组进行加分奖励,以此激励各小组学生积极思考,通力合作,解决问题。
3.自主学习。经过1~2周时间的实训后,学生排除故障的水平高低很快就能见分晓,对于水平较高的学生可以安排另外的学习任务,让他们在难度较大的磨床或铣床上进行排故训练,而磨床和铣床的工作原理事先并没有给学生分析讲解过,要让学生在完成CA6140车床排故实训的基础上自己看原理图学习,利用自己积累的经验,理解磨床和铣床的电气工作原理,通过自主学习,尝试排除磨床或铣床的电气故障,老师只做点拨性的指导。而那些排故水平较低的学生仍然安排在原车床上继续实训,直到能把问题解决为止。这也是分层教学的一种体现。
总之,通过多年的教学实践,笔者认为,这种形式多样的授导型教学方法是成功的,也是可行的。笔者所带班级学生在车床故障检测的考核中,通过率均达100%,收到了理想的教学效果。
参考文献:
关键词: 实训基地改革 创新型改造 Z3050模拟摇臂钻床
前言
实训基地建设对职业学校的发展起着关键性的作用,对地区从业人员的技能培训发挥着重要作用,对培养社会紧缺的高级技能人才更是起着决定性的作用。随着社会对电气人才需求的不断改变,电气实训基地建设不仅需要具备实用功能,更要满足学生实训和双师培训的双重需要。培养岗位应用型人才,用先进的技术装备培养与企业员工一样规范的学生,缩短学生从单项技能到多项技能、从技术能力到职业综合能力的成才过程,这是我们电气实训基地的人才培养目标之一,在这个目标中关键的一个环节就是在模拟真实的职业环境中进行技能实训。Z3050型摇臂钻床的创新型改造是电气实训基地改革针对此环节的一个重要项目。
一、项目概况
新型Z3050模拟摇臂钻床是在原教学钻床基础上的创新型改造,本项目改造将电气设备的创新型设计和电气模拟化系统有机地结合,目的是为了提高模拟化钻床的实际操作性和系统稳定性,以及功能的全面性,从而提高教学的形象性和多样性。此项目能够很好地解决教学设备厂家的弊端,为机床设备的教学改革迈出了关键性一步。
二、项目实施
1.设计过程
(1)原理图设计
对原电气原理图进行创新设计,完善以前设计的不足之处,在稳定系统的原则上大胆地、创新地添加了多个元器件的故障设置点,巧妙地利用继电器等电气元件模拟故障断点。新的设计是对钻床故障设置的一次大升级,旨在丰富故障的多元化,增强项目的创新性。
(2)模拟系统设计
模拟系统的设计分为两大模块,一个模块是液压模拟系统,它是通过利用时间继电器的延时效果形象代替液压过程,并且利用时间继电器中的触点合理代替液压位置开关。将真实液压系统显现在模拟机床中,既直观易懂又省略了以前的繁琐操作。另一个模块则是摇臂模拟系统,它是通过利用电力拖动系统模拟摇臂的上升与下降,并且与真实机床一样带有限位功能,形象逼真。系统框图如下(部分):
(3)制作板面设计
制作板面的设计是根据原理图与模拟系统的设计规划元器件的位置,以及接线的一些通道的预留。制作板面的设计遵循合理美观实效的原则,处处考虑周到,防止为安装工作带来难度。
2.模拟系统的实验过程
根据模拟系统的设计,对液压模拟系统和摇臂模拟系统分别加以实验,确保其设计的可行性与稳定性。在实验过程中不断完善设计,寻找最佳指标[1][2]。比如摇臂模拟系统中电力拖动装置的电压设置,在反复实验之后才最终找到最合理指标。
3.制作过程
将元件与装置按制作板面的设计进行安装与接线。在安装固定过程中考虑了机床设备的振动以及空间局限性的特殊情况,对板面进行了加固与打磨。我们制作的原则是经久耐用,保证系统稳定安全。
三、项目的试用效果
1.以前
(1)由于教学机床只是实际机床的电路部分的集中体现,本来就很抽象,加上缺乏模拟化特征,加剧了授课层面的难度。
(2)各关键系统就用简单的开关代替操作,不仅导致操作繁琐,还与实际机床偏差太大,不利于培养合格的实用型人才。
(3)教学机床故障单一,只局限在导线故障,而忽略了现实中常有的元器件故障的情况,不利于培养全面的应用型人才。
2.现在
(1)模拟化系统的加入提高了教学机床的形象性,使学生在学习中提高了兴趣,并降低了理解难度。
(2)改进型教学机床与真实机床的操作基本一致,操作简便易学,学生实用能力得到提升。
(3)改进型教学机床增添了多处元器件故障的设置,与现实情况更加贴切,真实地、全面地反映了实际机床常遇的故障。
因此,通过以上三点的对比足以说明该项目的效果无论是在教学还是提高学生能力上都是比较明显的。另外,还可以看出我们在创新性上也是不同与其它教学机床的。
四、项目的市场前景
由于市场上现有教学机床的局限性较为明显,而改进型教学机床恰是针对这些局限性而进行改良的产品,不仅具有制作成本低、设备易维修等一系列优点,而且在提高学员能力水平上也有较高的保障性,再加上本身还具在一定的独创性,因此我们认为该项目具有较好的市场前景。
结语
现行的改进型钻床已经投入使用,在学生实训和“双师型”教师培训中占着举足轻重的作用。新型钻床使得教学过程符合生产过程,有效提高了学生完整地解决生产问题的能力,较好地提高了我校的电气实训条件,在基地的建设改革方面具有创新功能,满足了教学方法的改革,将基地的创新改革与职业教育教学改革相接轨。我们将继续致力于该项目的市场化的推广,使得项目的潜力得以更大限度地发挥。同时,我们也会加紧其它类型机床的创新型改造的研究,及时总结这次项目过程的经验教训,争取日后在电气实训基地创新改造上再续成功篇章。
参考文献
关键词:关联属性 电气控制 设计措施
针对电气设计工作人员来说,由于受到固定设计习惯以及设计过程中的定性的设计思维的影响,设计工作人员常常采用通过修改以前图纸的方式来对设计方案进行完善,而并不是通常意义上的重新作图。在对图纸进行修改时,往往会出现遗漏等方面的工作问题,最为常见的是元件标记、端子修改以及线号修改等工作。当这些地方被修改之后,再按照原来的设计工程中的原理以及设计的主要思想按照线路的走向进行接线,这样就会在无形之中增加了设计过程中的难度,虽然这在一定程度上可以减少出现原理图修改时的错误,但是却不能从根本上解决屏柜图等方面的问题。因而,若是在电气控制的工作中采用关联属性的下的自动化控制,就能使这一问题迎刃而解。因此,我们要以此作为电气设计的基础,在电子实训教学中进行针对性的训练。
一、进行电气控制设计的主要过程
1.准备工作
在对电气控制设计之前,设计的工作人员首先要树立起统观全局的基本概念,针对单项设计之前,就对该工程的概况进行基本了解。像工程的规模以及工程施工中的相关技术等等,从而能够对工程设计具有全面的了解。特别是在工程设计过程中需要遵循的技术相关标准以及特定的方案等等,因而在对电气控制进行设计之前,要充分做好设计前的准备工作。
2.确定方案
在对具体的注意事项确定清楚之后,下一步就要考虑电气控制方面不同的施工工艺,具体包括有对工艺匹配性电动机的设计以及性能调试方面的研究等。在对电气控制的方案进行优化设计的的同时,制动、调速等方面的工作都对电气控制的过程具有非常重要的意义。因而,这就要求设计的有关人员一定要对电动机在调速时的精度以及在进行正反转时的程度进行充分考虑。例如,接触器可以有效地解决正反装发生频繁转动的问题。在对升降中的具体设备进行选择时,要依据电气控制方面的实际特点对其进行优选,另外也可以采用电气控制方面的设备对其进行选择。
3.对控制线路进行设计
控制线路的设计指的是通过检测线路、信号线路等其他类型的辅助工作的进行从而实现对电动机进行控制的最终目的。因而,电气控制设计的有关人员在对控制线路进行设计的过程中,要对线路中检测功能的完整性、线路中的信号等问题进行综合的考量。因此,在具体的电气控制线路过程中要按照高经济效益、高技术含量、高安全性的设计原则对控制线路进行设计。
二、基于关联属性电气控制在教学实训中的措施
1.端子排的设计
在进行教学实训的过程中,端子排的设计往往是专业控制软件教学中容易被忽略的问题,在这之中位置的代号设计是对端子排设计工作的重点问题。因而,在实际的电气控制的教学过程中,由于在相关的原理图上并没有具体画出电子的大致位置,因而这就造成了软件设计过程中的信息发生分离的问题。因而,在电气控制的实训教学中,要将原理图作为端子排设计工作中的核心工作,将端子绘制在具体的设计图纸上,从而仔细处理端子排设计的有关问题。
针对端子设计来说,处理过程中的难点工作就是针对多层端子以及跳线进行设计的工作,目前,国内较为先进的电气处理软件端子的处理端在大多数情况下都是依据具置上的代号来判断是否需要对上端的端子进行操作,而不是仅仅将端子画到设计图纸上,采取这样的方式之后,就会使端子的处理过程变得较为简单,但同时这样的方式也会造成信息出现脱节的状况,也就是实际过程中的原理图和绘制的原理图不一致的状况出现。针对国外设计的软件来说,又很多都是将原理图作为工作的核心来进行设计的,因而这就需要要将端子画在相应的原理图上,但是设计时没有对具体的端子排做出详细的设计,针对现阶段常用的多层端子来说,针对此问题并没有良好的解决的方法。
2.接线图的设计
2.1接线图的设计和制作
在电气控制的实际工作中,接线图的实际作用往往比接线图要重要的多。因而在电气控制的实训教学中,要对这方面的实训工作进行加强。目前,在众多的电气控制的软件,都能实现一般类型的接线图的处理工作。在对接线图进行设计的过程中,由于受到接线插脚以及电气元件的影响,就会造成接线图设计的多样性和繁琐性。在对接线图进行设计的过程中,要严格注意对接线符号的编制。定义以及管理的具体难度要求,从而依据具体的要求设计出符合条件的接线图。因而,在对接线图进行设计实训的过程中,首先要选择具有特定接线图图号编辑功能的电气设计软件,并依据电气工程中的实际情况确定接线图的符号。在实训过程中应用这样的教学实训方法对电气控制设计人员进行实训,可以有效地解决未来在实际操作过程中的设计繁琐性等有关问题。
针对目前国内的接线操作来说,很多类型的软件都能实现具体的接线工作,但是在对原理图以及接线图之间的工作却还是十分困难。在对接线图在进行操作的过程中,面对的最重要的难题就是接线图中接线符号的有关作。由于接线库中的元件符号是多种多样的,接线中的插脚类型的也不尽相同,因而针对接线的符号就有很多的定义和编辑。使用接线软件之后,就能有效地解决这一问题,软件设计中,通过对工具的具体创建,就能绘制不同种类的接线符号,为接线工作提供了很多的方便。
2.2接线图的生成
在对接线图生成的具体实训过程中,接线图符号的设定往往通过对属性值的设定来进行操作的,并且其要能够独立保持在随时都能被提取出来的接线图的设计处理之中。然后,在地接线图进行创设的过程中,要将元件的具体清单、接线中的信息以及原理图作为设计过程中的基本依据,最终利用接线图的具体设计过程以及元件生产的过程对接线图以及原理图等进行关联性质的设计。
3.关联方面的更改工作
在对电气控制工作的原理图完成具体的修改过后,之后就是进行对连接图、端子排以及原理图之间的关联性质的实训工作。在对此方面的工作进行实训的工程中要特别注意对端子排以及接线图能够在具体的关联关系过后,进行信息方面的自动更新工作,因而也就不需要进行二次的具体创建过程。
三、在关联属性控制下的电气控制设计实训中要注意的问题
1.正确连接电器线圈
在对电器线圈进行连接的过程中,要将电器线圈连接在和电源的同一方向上,电器上的全部的触头也要连接在电源中的另外一侧,并且保证在每个相邻的各触头之间连接在同一电位之上。采取这样的线圈接线之后,若是电器中的其中一个触点出现了问题,也不会造成电源发生短路的问题。在下图中就是在对电器进行设计时的开关触点的设计问题,在此电路中,由于常闭以及常开触头离得较近,因而,在图1中的电器线圈的接线方法就是正确的,而在图2中的接线方法就是错误的。
图1正确接线方法 图2错误接线方法
2.减少连接导线
在对控制电路进行设计的过程中,若是想在原理图中发现每个原理图功能的具置,以及其对连接时所造成的影响是十分困难的,但是,在对电气控制设计的实训过程中,我们发现若是通过仔细分析或观察就能在对接线图进行设计时发现一些具体的设计思路,从而达到同一电器能够达到同一应用目的的作用。然而,在具体的设计和操作过程中,若是其位置摆放的不合理或是不正确,就会相应的出现接线数量增加的情况。因而,为了在具体设计过程中出现类似的状况,因而要正确处理好摆放零件之间的具体的位置关系,从而在最大程度上减少连接导线中的数量。
3.减少触头数量
在对电气控制的实训过程中,要在最大程度上减少触头的数量,并在同时对电气控制中的触头进行简化以及合并,同时在对触头进行合并的过程中要特别注意同类触头之间的合并工作,并且在触头使用的具体实训中,要遵循可以利用一个触头完成的设计一定不要使用两个触头进行设计的有关原则。
4.避免在设计时出现寄生回路
在对电气控制回路进行设计的过程中,在一般情况下是不会产生寄生回路的,唯有在电路发生故障的时候才出现寄生回路。如下图所示,当电动机在正常工作状况下运行时,若是发生过载的现象,热继电器就能够通过自行断开KM1电路的方式对回路进行控制,但是,在设计的具体过程中,由于受到指示灯的影响,就会形成一条所谓的寄生回路,在这时,KM1电路也就不能进行可靠释放,从而使电路中的过载保护作用失效,最终使电气发生相应的故障。因而,为了在根本上避免这种状况的发生,防止电路中出现寄生式的回路,因而在电气实训中通过将接触器和指示灯进行并联的方式将FR移到电路中SB1的位置上,从而对这一问题进行了解决。
图3 发生故障的电流通路
5.防止触头之间发生竞争
5.1按钮以及电磁元件中的触头竞争
在下图中所示的是三相异步电动机与电动控制线路运行之间的线路图设计。在电动的具体操作过程中,在大多数情况下,常闭触头以及常开触头SB3在电路断开的一瞬间,将会使KM出现一定的失电现象导致无法完成自锁的状况出现,若是在这一瞬间内,比KM的失电时间要小,那么KM开关就不会出现失电的现象了,而是始终保持在具体的得电状态之下,若是这样,那么点动作用就会失效。同时为了避免出现按钮和电磁元件之间发生触点竞争的具体现象,可以在电路中添加相应的中间继电器,其中设计的具置如下图所示:
(a)加继电器之前 (b)加继电器之后
图4 三相异步电动机运行和点动控制的线路图
5.2防止电磁元件之间发生触头竞争
在对电气回路进行设计的过程中,有时经常会发生继电器以及接触器间发生触头竞争的状况。针对下图的电路设计来说,在此电路中,每一个具体的步奏都对应着不同的继电器得电现象,当在设计中工步一向工步二进行转变的过程中,元件的动作顺序可以表示成如下的过程:
SQ1K2发生得电K2会断开K1发生失电K2支路中的K1开关会断开,在此过程中,若是SQ1发生闭合直到K1断开的过程之中,总的用时时间会小于K2的得电时间,因而也会引起K1和K2发生触头之间的竞争。针对直流控制线路来说,可以将二极管并联到继电器线路位置的两端之上,从而延迟发生断电的速度,最终达到消除竞争的目的,具体设计如下图所示。
图5 顺序控制部分的线路图
结语:
电气控制工作作为一项工艺性十分复杂的工作,若是在设计过程中想以最快的速度达到最佳的设计成果,就要采用基于关联属性的电气控制设计。另一方面,由于在具体的设计过程中,所涉及的影响因素较多,除了本文提出的注意问题之外,在进行设计的过程中,还要按照设备中具体的工作方式电压以及电流的等级,以及具体操作的频率等一些具体的操作要求,从而对电器进行优先选择,与此同时,还要充分考虑设计过程中出现的线路的具体工作现状以及成果,同时要充分考虑故障发生时的具体后果。唯有这样,才能使关联属性的电气控制设计措施过程变得更加有效且经济。
参考文献:
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[关键词]电机实训电机课程实训教学模式
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110182-02
一、实践技能培养的重要性
新世纪对专业人才提出了更高、更新的要求,高职院校也必须在实践性教学方面进行改革、探索与提高。电气类专业学生毕业后主要担任的是:电子、电气产品生产现场的产品测试、设备操作和生产管理;电气控制设备和机电一体化设备的安装、运行、调试与维护;工程项目的技术和维护服务、电子电气设备施工以及电子电气类产品的营销和售后服务;生产一线从事技术、技术管理、操作、质检管理及维护检修等方面工作。电机专业要求学生在掌握一定电机与控制理论知识的同时,还要具有较高的实践技能。而实训课的开设,增强了学生的基本技能,还能巩固理论知识,提高分析、解决问题能力,为下一阶段专业课程打下扎实基础,且毕业后能较快适应工作岗位要求,因此我们应高度重视。一般实训课程为一周或两周,传统做法是老师指导学生做一些验证性的实验、接一些简单的控制电路或到工厂参观一些有关电机与控制的设备,这样实际上是把实训变成补充课堂的过程,学生的实践能力得不到提高,不利于人才培养。
二、突出实践技能培养的实训教学模式
科学的选择和合理的安排实训内容,是培养和提高学生实际动手能力的前提和保证。应针对不同专业如电子技术应用、电气自动化、机电一体化和数控、楼宇自动化、检测等专业所开课程的需要,去选择各专业较适合的课题,如有偏重于电机与控制技术应用等技能训练的,有偏重于电机设备检测和维护使用的,也有偏重于控制电路的故障检查与安全检查的等。教材可要强化和突出电机与控制技术的技能训练,不必强求验证性的实验,也不必受电机与控制基础理论体系的制约,而以培养和提高学生实际动手能力及分析和解决问题的能力为目的。
专业动手能力的培养是多方面,要根据不同的课题,确定不同的要求。对电气自动化专业的同学,我们着重以下几个方面的培养:基本操作技能方面:要求掌握检测绝缘材料和仪表使用、安全用电与操作以及常用电工工具使用,掌握常用电机、变压器的性能、规格、种类、使用及其拆装程序,还应娴熟地运用常用电气控制电路的安装配线和调试。操作工艺技能方面:应掌握直、交流电机控制的基本电路工艺和应用,还能控制电路的安全检查与故障检查,能熟练运用直、交流电机控制的基本电路电气元件以及选配。综合操作技能方面:要能大体上掌握常用电机控制等电器设备、以及电机线路装置的生产工艺、调试、安装和维修,并要独自调试和维修常用的电机控制设备。在电机实训中要求培养学生的自主完成的能力和创新能力。
在具体电机实训教学中,可将一个班学生分成3-6个组,指导学生查阅相关的手册和资料,挖掘他们内在潜力,让各组学生自行设计控制电路,也可以特意设置电机故障,老师把关,之后各小组互换进行故障检查和安装,如此才能更好地提高了学生兴趣,锻炼学生解决问题、分析问题的能力。
由于学生成绩高低不均,在分小组时应有意搭配开,以高带低,在实训老师的指导下,通过学生间的交流,取长补短,共同提高。实训室全天开放,指导教师、班干部和实训组长各负其责,个别程度低的同学可利用课余时间进行补课,白天的实训内容还可在晚自习中进一步巩固和消化。
三、实训考核体系
电机实训考核是以实践操作为主要考核目标,是检查学生在电机实训中解决和分析问题能力以及动手能力检测。它是理论与实践的结合。
理论考核:这一考核占30%,内容为:电机实训过程中出现的实际问题,学生应结合电机理论来分析解答。例如用实训中测量的一些数据来计算电机的一些参数,以控制电路故障排查去分析出故障点的具置,以给出的实训课题尽快地设计出合格的电气控制电路来,等等。
技能考核:这一考核占60%,技能考核可和理论考核同时进行。它的主要内容是:把实训的内容分成几个单元,学生用抽签的方式在一定的时间内自主完成任务。指导教师根据学生不同任务,制定不同的评分标准,着重从准确性、正确性、规范性和熟练程度等方面来即场评分,如此学生在分析和解决问题能力、心理素质、安全文明规程执行等方面都得到很好的锻炼。
实训报告及出勤情况:这个占10%,实训报告根据学生在实训中出现的具体实际问题去讨论、分析,最后得出体会和总结。出勤情况则由组长负责,做细致记录和汇总。
四、实训安全问题
实训安全问题是实训过程中的首要问题。应让学生在思想上高度重视,树立安全第一意识。在行动上应多加督促。只有不断地进行安全思想教育,才能尽力避免安全事故的发生。在实训过程中对用电设备进行正确的操作,是安全的重要保证。在进行电工电子的实验实训时,必须严格遵守各项操作规程,决不允许学生自己动手进行通电试验。在教师也应戴好绝缘手套,两脚站在绝缘较好的材料上,尽量用一只手操作,避免两相触电。并且保证双人操作制度。当一个人操作时,一个人在电源开关侧,一旦发生问题,立即断开电源。在检修设备时,首先要断开电源,然后再检修。检修完毕后,确认设备无短路、断路等故障后,再给设备通电。通电时速度要快,防止产生电弧。对所使用的电气设备要定期进行检查,发现外壳有电等故障要及时处理,同时要做好电气设备的保护接地和保护接零。
但实训过程中也有一些不可预见几个方面工作应做好紧急救治工作。应准备好必要的药品,如有损伤严重要及时送往医院救治。发生触电事故的紧急救治,一旦发生触电事故时,不要慌张,应冷静,绝对不能用手去拉触电者。首先要想办法切断电源,如果有导线搭接在触电者身上时,附近又没有电源开关时,要用干燥的木棒或其它绝缘物体将导线从触电者身上移开,然后对触电者进行救治工作。当发现触电者呼吸停止时,要立即对其进行人工呼吸和心脏挤压,并向医院求救,争取最佳抢救时间。当发生电气火灾事故时,首先要切断电源,然后进行灭火。对暂时无法切断电源的,要用二氧化碳灭火器、1211灭火器等不导电的灭火器进行灭火,决不允许用水浇注灭火。同时要及时通知消防部门。
五、可行性和效果
实训中,应早熟悉电机的各种技术数据、并据此计算出实训中所需要的数据、画出绕组的展开图,掌握电机的结构、电机的拆卸方法、线圈的绕制、电机的嵌线等电机制作工艺,但实训的质量是衡量学生获得技能高低的关键。若按传统的方法进行实训,不仅速度慢、故障点较多,而且若电机嵌线结束后再找故障点相当困难,如果故障点发生在嵌线问题上,还要拆掉重来,有不少学生就囚为这个问题,实训结束时任务还没有完成。这样,课堂上的难点问题在实训中也没有解决,实训收获不大。如何提高实训质量呢?在实训中,对难点、易发生故障的点教师要及时进行总结,对学生着重强调,并采取相应的措施。
(一)实训实例分析
实训中采用的是6极、36槽、功率为1.5KW的小型异步电动机,采用单层、链式、短节矩绕组嵌线。嵌线时发生的故障,可以通过下而的嵌线方法、嵌线技巧加以避免。首先确定好每相绕组的组数,然后再进行绕线。根据一路反串规律,每相绕组的组数等于磁极个数。例如:我们学生实习的电动机2P=6,那么每相应有6个绕组。要求学生把绕好的三相绕组按“首首相连,尾尾相连”的方式摆放几次,这样做的目的可以加深学生对短节距绕组的端部连线力一式的印象,从而减少嵌线过程中出错的机率。
实训中总结出一种快速嵌线方法。嵌线方法不仅关系到线圈嵌放的位置是否正确,而且关系到嵌线的速度。根据实训的经验,对传统的嵌线方法进行了改进,提出了一种简单、易懂、既能确保嵌线正确又能提高嵌线速度的嵌线方法,其具体步骤如下:先嵌U相第一个线圈的下层边、封槽,其上层边暂不嵌;空一槽,再嵌w相最后一个线圈的下层边、封槽,其上层边暂不嵌;空一槽,再嵌V相第一个线圈的下层边,接着嵌V相第一个线圈的上层边;V相第一个线圈的下层边空一槽,嵌U相第二个线圈的下层边,接着嵌U相第二个线圈的上层边;U相第二个线圈的下层边空一槽,嵌w相第一个线圈的下层边,接着嵌W相第一个线圈的上层边;W相第一个线圈的下层边空一槽,嵌V相第二个线圈的下层边,接着嵌V相第二个线圈的上层边,后而依次推。最后嵌U相第一个线圈的上层边,W相最后一个线圈的上层边。
嵌线过程中,由于铜线被多次利用,短路、断路故障较多,若嵌线完毕后再查找故障不仅耗费的时间较长,而且故障点也难以查到。因而我们采取在极相组的连线上套上绝缘管,同时,每槽嵌线完毕后,都要用兆欧表测试各种绝缘情况及短路情况。当绕组的绝缘被破坏后,若绕组中的导线与定子铁心、机座相碰就会造成接地故障、在同一线圈内可能会造成匝与匝之间的短路、在极相组间可能会造成极相组间短路和相间短路。对各短路故障根据相应的测试力一法采用兆欧表进行测试,若测得的电阻为零或很小,说明发生了接地故障或短路故障,应立刻查找并排除;若测得的绝缘电阻大于0.5兆欧,说明绝缘符合要求。
(二)实训效果
实训改革后,既能增强实践动手能力,又能提高分析和解决问题的能力。学生在校期间,需要通过国家劳动部门组织的职业技能鉴定电机维修中级或高级考核,这样才能在就业应聘时,优先被用人单位录用。我校电机专业的学生毕业后具有较强的电子、电工、电气控制等基本操作技术能力和专业技术应用能力,能很快地适应用人单位岗位要求,并能顺利在用人工作岗位上取得了许多可喜的成绩。在我院对用人单位企业的调查中,用人单位企业反映毕业生的突出长处就是动手实践能力强,毕业生普遍反映在我院学习期间,动手实践能力是他们最大的收获,这是我院非常注重实践性教学环节的结果。同时,我们还应积极营造工业现场环境,创造工业现场气氛,建全贴近实际的电机实训室,我们将探索更多、更好的方法以适应用人单位企业和社会的发展需求。
参考文献:
[1]马香普等,电机维修实训,中国水利水电出版,2004.
[2]丁守成等,电机系统综合应用实验教学的研究,电气电子教学学报,2002.10.
[3]朱运利,对高职院校实训实习基地功能的探讨,实验技术与管理,2006.5.
[4]彭显刚等,电力系统自动化专业方向教学改革与实践,广东工业大学学报:社会科学版,2006.7.
关键词:实践教学;校企合作;项目引导
作者简介:周瑜(1984-),女,江苏张家港人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,实验师;田会峰(1980-),男,安徽萧县人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,讲师。(江苏张家港215600)
基金项目:本文系江苏科技大学教育教学改革研究课题的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)12-0099-02
一、实践教学改革背景
目前,学校教学与学生毕业后实际工作需求之间的差距不断扩大,用人单位普遍反映学生的理论知识掌握较好,但实践能力和创新能力却远远不能适应工作的需要。高校实践性环节作为培养学生动手能力及创新能力的主要形式,在本科教学中占有重要的地位。电气工程及其自动化专业主要特点是强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合,[1]学生应受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。因此,除了课堂理论学习外,还需进行大量实践活动,把理论教学与实践教学相结合,努力提高学生的动手能力,培养高素质应用型本科人才。
目前国内许多本科院校都与企业合作办学,但基本都是流于形式,无法按照社会或企业人才需求,制定培养方法。学生到企业实习时间短,大多只是走马观花参观,企业技术人员简单介绍相关企业相关设备、生产流程、产品工艺等,或者是在企业做一些无关技术的其他杂事,学生不能真正融入企业产品的研发之中。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,“CDIO”的含义是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达。[2-3]本文结合这一教育理念,并根据江苏科技大学实际,提出基于“校企合作和项目引导”的电气工程及其自动化专业实践教学改革。
二、实践教学改革实施方案
1.按企业需求合并同类,建立实训平台
江苏科技大学张家港校区是异地新建校区,远离校本部,无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果,必须发展自己的特色。校区以“卓越工程师教育培养计划”为导向的特色专业建设作为抓手,着力推进实践教学环节的教育教学改革与实验、实训基地运行、管理的规范化建设,全面提高教育教学质量和水平,制定了张家港校区“走新型开放式技术类型大学”的办学目标与方向。分析本校07、08级学生的就业方向,以及企业对该专业学生的素质需求,电气工程及其自动化专业人才培养方向基本可确定为:电气设备的运行与维护、自动化系统调试与维护、电器和电子产品的生产与测试、供配电系统的运行与维护等。电气工程及其自动化专业的实践教学可根据企业需求来统筹规划。
电气工程及其自动化专业基础课一般包括“电路原理”、“模电”、“数电”、“电机学”、“电力电子技术”、“计算机技术”(编程语言、软件硬件基础、单片机等)、“自动控制原理”。专业课及专业选修课主要课程有“电力拖动与控制”、“电气控制技术”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“检测与转换技术”等。这些理论课程都是相互独立,没有整体优化和统一的培养目标,而开设的课程实验环节一般是依附于这些理论教学环节,作为对理论教学的验证,达不到提高学生实践能力的效果。为些,本文提出一种模块化实训方式。所谓模块化,即按照企业需求,将原来属于不同课程的分散的实验课、实验内容合成一类,建立统一的实训平台,表1为初步形成的实训平台体系结构。将“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“微机接口”以及“单片机原理”等几门课程实验室合并为电气基础类实训平台,用于基本实验技能的培养;将“自动控制原理”、“电机及其拖动”、“电力传动自动控制系统”等几门课程实验室进行整合,形成电气控制类实训平台,完成电气设备运行维护、简单自动化系统调试与维护等项目实训;将“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等几门课程实验室,合并成电力系统实训平台,培养供配电系统的设计、运行与维护能力。
2.以项目引导实践理论,改变教学方法
与科研和工程实际结合,在实验教学中引入“基于项目学习”的教学方法,即项目教学法。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕项目组织和展开进行教学,是学生直接参与项目全过程的一种教学方法。[4]改变原来先学理论后做实验的方法,采用“实践―理论/实践―实践”的方式,具体来讲就是:首先,在学生学习专业知识之前,先设计几个贯穿整个课程体系的实践性的工程训练项目,由学生对自己感兴趣的项目分组讨论、查阅资料并写出分析报告,一般安排在学习专业课程的前两周进行;其次,在学习理论课的同时,除了开设必要的验证性实验外,开放实训平台,学生可以对所要完成的项目进行实验;最后,在学期后四周,由学生完成该项目。整个学习的过程,就是完成一个具体项目的过程。随着理论教学的结束,学生在不知不觉中已把项目中的相关问题解决,他们会充满成就感和满足感,有利于培养他们学习和思考的浓厚兴趣。
(1)基础性实验方式现代化。基础性实验是指实验内容以基础内容为主的实验,包括基本原理验证、基本器件的使用。实际上,目前学校开设的实验内容基本上都是基础性实验,从属于理论教学,按不同知识点来设置,实验内容侧重于对理论知识的验证。理论课可以利用现代技术手段,修改原先偏重理论知识的课件、讲稿,课件中引进EDA技术,对于基础层次的理论知识,利用EDA软件构建“虚拟实验室”,供教师和学生完成多种实验类型,辅助教学,将抽象的概念通过直观的方式给学生展示、讲解,减少验证性实验的时间。另外,也可以选择利用MATLAB、Multisim、PSpice 等软件进行模拟实验,放在理论课堂或者课后进行,减少基础性实验的时间,增加综合性、项目型实验的时间。同时,也可以让学生学习电路仿真技术,这也是电子设计工程技术人员的一个基本技能,因为电路仿真是电子产品设计必经的阶段。
(2)综合性实验方式项目化。通过实训平台,将原来分散的专业知识系统化,通过多个具体的项目,使学生得到一次综合性应用锻炼,整个项目的实施过程,贯穿在学生学习理论知识的始终。
电气基础实训平台主要通过“万用表的设计与制作”、“简单数字钟的设计”、“基于单片机的开关电源的设计”等几个课题,由易到难,逐步将模电、数电、电力电子技术以及单片机知识应用其中,同时,使学生了解电子产品的制作过程,学会常用仪器仪表的使用。
围绕电机与电气控制技术实训平台,构建“基于PLC的直流电动机调速系统设计”、“基于PLC的三相异步电动机控制系统设计”、“基于PLC的液位PID控制系统”等几个项目。将PLC的基本应用、电机基本原理、PID控制等理论有机结合起来,可以带着问题去学习这几门课,让学生感觉“学有所用”,从而对学习理论知识更感兴趣。
通过让学生分别对项目进行讨论、查找资料、选择元器件、设计原理图、最终实施该项目,最后,由学生总结项目中所用到的理论知识。学生通过自主性、综合性的实验内容,在亲自实践过程中去掌握和应用理论知识,学会处理实际问题,在学习效率和质量上都有明显提高,从而在根本上学会了这门课程。
(3)项目来源企业化。校区为加强学生应用能力和创新能力的培养,加快产学研基地建设的步伐,力争与张家港企业共建基地与平台,并以专项基金为引导大力推动校企合作,开展地方企业技术项目与产品的研发,强化校企产学研合作力度。目前为止,学院已与苏州太谷电力有限公司、张家港智能电力研究院智能电网芯片研究所等多家企业合作,共建学生创新实验室,并建立校外实习基地,增加了学生接触实际项目的机会。另外企业与学院共同培养“双师型”教师,教师去企业学习,参与企业的科研和工程实践,使教师拥有实际工程背景,能更好地选择与本专业相关的、适合教学的科研项目作为工程训练内容。
三、结束语
本文将“CDIO”工程教学模式的理念融入到了电气工程及其自动化实践教学中,提出基于“校企合作和项目引导”的实践教学方式,使学生在完成指定项目的同时,学习和应用理论知识,最大限度培养学生分析和解决实际问题的能力。在今后的教学改革中,笔者将进一步深化教学改革,完善实践教学模式,调整实验室的机构设置,以培养适应现代工程技术发展需要的人才为教学改革的最终目标。
参考文献:
[1]王刚,周军.电气工程及自动化专业应用型本科人才培养教改研究[J].大众科技,2009,(12).
[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11).